基于溶胶-凝胶矩阵的氧传感器研究： ruthenium 复合物掺杂

“Dissolved oxygen sensor based on sol-gel matrix doped with tris(2,2’-bipyridine)ruthenium dichloride”是2013年发表在《重庆大学英文版》期刊上的一篇自然科学论文，由XIONG Xiao-li, TANG Yan和ZHENG Bao-zhan共同撰写。该研究介绍了一种基于溶胶-凝胶矩阵，以三(2,2'-联吡啶)钌二氯化物([Ru(bpy)3]2+)为氧气敏感材料的溶解氧传感器的构建方法。 这篇论文主要探讨了如何建立一种固定的氧气敏感染料的方法，即通过溶胶-凝胶技术将钌复合物([Ru(bpy)3]2+)掺杂到材料中，以实现对溶解氧的高效检测。溶胶-凝胶是一种将小分子前体转化为多孔固体网络的过程，这种过程常用于制备各种传感器和光电器件的基质。在这个研究中，作者使用了四乙氧基硅烷(TEOS)作为基本的溶胶-凝胶前体，并将[Ru(bpy)3]2+掺入其中。 实验结果显示，[Ru(bpy)3]2+掺杂的TEOS复合薄膜的I0/I100值约为10.6。I0和I100分别代表在无氧环境和饱和氧环境下的电流值，这一比值反映了传感器对氧气浓度变化的响应灵敏度。高I0/I100值意味着传感器在氧气浓度变化时具有较高的电流变化，从而能够更准确地探测溶解氧的浓度。 钌配合物([Ru(bpy)3]2+)作为一种常用的荧光探针，其氧化还原性质使其在氧气传感领域表现出色。在溶胶-凝胶基质中，它可以稳定存在并保持良好的光学性质，使得传感器在实际应用中具有良好的稳定性和重现性。此外，通过优化溶胶-凝胶的合成条件和钌复合物的掺杂比例，可以进一步提升传感器的性能。 这篇论文为溶解氧检测提供了一种新型的传感器设计，利用溶胶-凝胶技术和钌配合物的特性，实现了对水中溶解氧浓度的精确测量。这对于环境监测、生物医学研究以及工业过程控制等领域具有重要的科学价值和应用潜力。